ฟองอากาศ Fermi เป็นโครงสร้างที่เปล่งรังสีแกมมาขนาดใหญ่ พวกมันมีความสมมาตรเกี่ยวกับ ศูนย์กาแลกติก (GC) และการสร้างสรรค์ของพวกเขาเป็นผลมาจากการฉีดพลังงานอย่างเข้มข้นที่ GC
ในการศึกษาครั้งนี้มีนักวิทยาศาสตร์จาก มหาวิทยาลัยโตเกียว ได้แสดงให้เห็นว่าฟองรังสีแกมมาขนาดใหญ่ที่เปล่งออกมารอบๆ ใจกลางกาแล็กซีของเรานั้นเกิดจากลมที่พัดออกไปอย่างรวดเร็วและ "การกระแทกแบบย้อนกลับ" ที่เกี่ยวข้องกัน
นักวิทยาศาสตร์มุ่งเน้นไปที่โครงสร้างก๊าซรังสีเอกซ์ที่ไม่สมดุลที่เกี่ยวข้องกับฟองเป็นหลัก พวกเขาแสดงให้เห็นว่าการผสมผสานระหว่างความหนาแน่น อุณหภูมิ และอายุการกระแทกของก๊าซรังสีเอกซ์สามารถใช้เพื่อแยกแยะกลไกการฉีดพลังงานได้
การจำลองเชิงตัวเลขสร้างโปรไฟล์อุณหภูมิที่กล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์บันทึกไว้ขึ้นมาใหม่อย่างแม่นยำ การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าลมที่คล้ายกันนี้อาจพัดมาในดาราจักรของเราจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ การไหลออกดังกล่าวได้รับการบันทึกไว้ในกาแลคซีอื่น
วัตถุท้องฟ้าขนาดมหึมาเช่น ฟองแฟร์มี เป็นบริเวณที่เปล่งรังสีแกมมาขนาดมหึมาที่ขยายออกไปทั้งสองด้านของใจกลางดาราจักรของเราเป็นระยะทางประมาณ 50,000 ปีแสง พวกมันโผล่ออกมาจากระนาบของกาแล็กซี่เหมือนลูกโป่ง แม้จะมีขนาดที่น่าทึ่ง แต่กลไกที่พวกมันสร้างขึ้นนั้นยังไม่ได้รับการถอดรหัส
ปัจจุบัน ศาสตราจารย์ยูทากะ ฟูจิตะ แห่งมหาวิทยาลัยโตเกียวเมโทรโพลิแทนได้ให้การสนับสนุนทางทฤษฎีว่ารายการดังกล่าวจะเกิดขึ้นได้อย่างไร นับตั้งแต่การค้นพบ ทฤษฎีต่างๆ ก็ได้ก้าวหน้าไปมากเกี่ยวกับวิธีการสร้างฟองอากาศ Fermi รวมถึงการระเบิดของหลุมดำมวลมหาศาลที่อยู่ตรงกลาง ลมหลุมดำและกิจกรรมการกำเนิดดาวฤกษ์อย่างต่อเนื่อง เป็นการยากที่จะแยกแยะระหว่างสถานการณ์เหล่านี้ อย่างไรก็ตาม การเข้าถึงการสังเกตการณ์รังสีเอกซ์ที่ล้ำสมัยของดาวเทียม Suzaku ช่วยให้เราสามารถเปรียบเทียบการวัดกับสิ่งที่เราคาดหวังจากสถานการณ์อื่นๆ
การจำลองของศาสตราจารย์ฟูจิตะถือว่าลมที่ไหลออกมาอย่างรวดเร็วจากหลุมดำส่งพลังงานที่จำเป็นเข้าไปในก๊าซที่อยู่รอบใจกลางกาแลคซี เมื่อเปรียบเทียบกับโปรไฟล์ที่วัดได้ พวกเขาพบว่ามีโอกาสที่ดีที่ฟองอากาศ Fermi จะเกิดขึ้นจากลมที่พัดออกมาอย่างรวดเร็ว ซึ่งพัดด้วยความเร็ว 1000 กิโลเมตรต่อวินาทีในระยะเวลา 10 ล้านปี สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่ลมอย่างที่เราสัมผัสได้บนโลก แต่เป็นกระแสของอนุภาคที่มีประจุสูงซึ่งเดินทางด้วยความเร็วสูงและแพร่กระจายผ่านอวกาศ
การคำนวณของศาสตราจารย์ฟูจิตะรวมถึงลมที่ไหลออกมาอย่างรวดเร็วจากหลุมดำที่จะให้พลังงานที่จำเป็นแก่ก๊าซที่ล้อมรอบใจกลางกาแลคซี พวกเขาสรุปว่ามีความเป็นไปได้ที่ดีที่ลมที่พัดออกมาอย่างรวดเร็วซึ่งพัดด้วยความเร็ว 1000 กิโลเมตรต่อวินาทีในช่วง 10 ล้านปี ทำให้เกิดฟองอากาศแฟร์มีโดยการเปรียบเทียบกับโปรไฟล์ที่วัดได้ สิ่งเหล่านี้คือกระแสของอนุภาคที่มีประจุสูงซึ่งเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วผ่านอวกาศ ไม่ใช่ลม อย่างที่เราจะสัมผัสได้บนโลก
ศาสตราจารย์ ฟูจิตะ กล่าวว่า, “ลมที่ทำนายโดยการจำลองนั้นคล้ายคลึงกับกระแสลมที่สังเกตได้ในกาแลคซีอื่น จดหมายโต้ตอบชี้ให้เห็นถึงการไหลออกครั้งใหญ่แบบเดียวกับที่เห็นในส่วนอื่นๆ ของ จักรวาล ปรากฏอยู่ในกาแล็กซีของเราจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้”
การอ้างอิงวารสาร:
- ยูทากะ ฟูจิตะ. หลักฐานของลมแรงและความสั่นสะเทือนย้อนกลับที่เกี่ยวข้องซึ่งเป็นที่มาของฟองอากาศแฟร์มี ประกาศรายเดือนของสมาคมดาราศาสตร์. ดอย: 10.1093/mnras/stac3312
